FR2955381A1 - METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS - Google Patents

METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS Download PDF

Info

Publication number
FR2955381A1
FR2955381A1 FR1000194A FR1000194A FR2955381A1 FR 2955381 A1 FR2955381 A1 FR 2955381A1 FR 1000194 A FR1000194 A FR 1000194A FR 1000194 A FR1000194 A FR 1000194A FR 2955381 A1 FR2955381 A1 FR 2955381A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
heat
thermal energy
circuits
heat pump
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1000194A
Other languages
French (fr)
Inventor
Michel Charles Albert Barbizet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR1000194A priority Critical patent/FR2955381A1/en
Priority to KR1020127021622A priority patent/KR101736913B1/en
Priority to PCT/FR2011/000031 priority patent/WO2011089338A2/en
Priority to EP11704647A priority patent/EP2526352A2/en
Priority to US13/521,385 priority patent/US8820099B2/en
Publication of FR2955381A1 publication Critical patent/FR2955381A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/031—Sensor arrangements
    • F25B2313/0315—Temperature sensors near the outdoor heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963—Off-grid food refrigeration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

La présente invention est relative à un procédé thermique destiné à valoriser l'énergie thermique basse température, dissipée notamment par les groupes de production d'eau glacée à absorption souvent intégrés dans les systèmes multi-génération. L'invention utilise une pompe à chaleur sur le circuit basse température du groupe à absorption. Le fluide du circuit, côté condenseur de la pompe à chaleur, est mélangé aux autres sources de récupération pour en élever la température et maintenir un coefficient de performance de la pompe à chaleur élevé. Une régulation dédiée augmente l'énergie thermique utilisée dans les différents circuits consommateurs. Une deuxième régulation maintient le coefficient de performance au plus haut en pilotant la température de condensation en adéquation avec le niveau de température requis pour le transfert dans les circuits utilisateurs.The present invention relates to a thermal process for upgrading low temperature thermal energy, dissipated in particular by absorption chilled water production units often integrated in multi-generation systems. The invention uses a heat pump on the low temperature circuit of the absorption group. The circuit fluid on the condenser side of the heat pump is mixed with the other heat recovery sources to raise the temperature and maintain a high heat pump performance coefficient. Dedicated regulation increases the thermal energy used in the various consumer circuits. A second regulation maintains the highest coefficient of performance by controlling the condensation temperature in line with the temperature level required for the transfer in the user circuits.

Description

La présente invention est relative à un procédé thermique destiné à valoriser l'énergie thermique basse température, dissipée notamment par les groupes de production d'eau glacée à absorption souvent intégrés dans les systèmes multi-génération. The present invention relates to a thermal process for upgrading low temperature thermal energy, dissipated in particular by absorption chilled water production units often integrated in multi-generation systems.

A ce jour, les groupes d'eau glacée à absorption sont utilisés selon la figure I jointe en annexes. To date, absorption chillers are used according to Figure I attached as annexes.

La chaleur introduite (1) dans le groupe froid à absorption (2) est soit de la chaleur directement produite (combustion de gaz notamment) soit, de manière plus efficace, de la chaleur récupérée (eau pressurisée ou vapeur) dans un système de production d'énergie électrique. (turbines à gaz, moteurs alternatifs à gaz ou Diesel etc... ) The heat introduced (1) in the absorption cold unit (2) is either directly produced heat (gas combustion in particular) or, more effectively, recovered heat (pressurized water or steam) in a production system of electrical energy. (gas turbines, alternative gas engines or Diesel etc ...)

L'eau glacée produite (3) alimente les circuits de climatisation (4) et la chaleur à basse température (somme de la chaleur introduite et du froid soustrait) est extraite, par le circuit 15 (4) dans les tours de refroidissement à évaporation d'eau (5) équipées de ventilateurs (6) The produced chilled water (3) feeds the air conditioning circuits (4) and the low temperature heat (sum of the heat introduced and the subtracted cold) is extracted by the circuit (4) into the evaporative cooling towers of water (5) equipped with fans (6)

Les groupes de production d'eau glacée à absorption sont souvent intégrés à des centrales de production d'énergie électrique (turbines ou moteurs alternatifs gaz ou Diesel) dans des centrales de cogénération ou tri-génération : production d'électricité, de chaleur et de froid 20 permettant d'augmenter considérablement le rendement sur l'énergie primaire. Absorption chilled water plants are often integrated into electric power generation plants (gas or diesel turbines or engines) in cogeneration or tri-generation plants: generation of electricity, heat and energy. cold 20 to significantly increase the yield on the primary energy.

Les régulations par automates associées à ces installations utilisent la chaleur disponible dans les différents circuits, la complémentent si nécessaire, pilotent l'évacuation de la chaleur en excès si les circuits ne peuvent absorber toute l'énergie thermique produite par les 25 turbines ou moteurs, cet excès est dissipé par les réfrigérants des générateurs. (échangeur eau/eau ou aéro-réfrigérant) Dans tous les cas, la chaleur basse température extraite des groupes d'eau glacée à absorption n'est pas utilisée. The regulations by PLCs associated with these installations use the heat available in the various circuits, complement it if necessary, control the evacuation of excess heat if the circuits can not absorb all the thermal energy produced by the turbines or engines, this excess is dissipated by the coolers of the generators. (water / water or aero-refrigerant exchanger) In all cases, the low temperature heat extracted from the chilled water chillers is not used.

L'invention valorise l'énergie basse température des groupes d'eau glacée intégrés dans des 30 systèmes multi-génération. The invention values the low temperature energy of chilled water units integrated in multi-generation systems.

Suivant une caractéristique de l'invention, une pompe à chaleur est utilisée pour, côté évaporateur, absorber la chaleur basse température du groupe d'eau glacée, et, côté condenseur, restituer cette chaleur à un niveau de température plus élevé. La suppression des 35 tours de refroidissement augmente le rendement global du système. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit thermique, côté condenseur de la pompe à chaleur, est mélangé aux autres circuits de récupération à des niveaux de température supérieurs afin d'utiliser la pompe à chaleur avec le plus faible différentiel de température possible compatible avec un transfert efficace de la chaleur vers les circuits 40 consommateurs. According to a characteristic of the invention, a heat pump is used for the evaporator side to absorb the low temperature heat of the chilled water unit, and, on the condenser side, to restore this heat to a higher temperature level. The removal of the cooling towers increases the overall efficiency of the system. According to another characteristic of the invention, the thermal circuit, on the condenser side of the heat pump, is mixed with the other recovery circuits at higher temperature levels in order to use the heat pump with the lowest possible temperature differential. compatible with efficient heat transfer to consumer circuits.

Le faible différentiel de température entre l'évaporateur et le condenseur permet les coefficients de performance très élevés recherchés. The low temperature differential between the evaporator and the condenser allows the very high performance coefficients sought.

45 Suivant une autre caractéristique de l'invention, une régulation comparant les mesures des paramètres thermiques du système, les courbes pré-enregistrées de consommations thermiques horaires et journalières, et l'état des circuits consommateur permet, à tout moment, d'utiliser la totalité de la chaleur disponible par l'aiguillage anticipé de l'énergie dans les différents circuits. 50 Suivant une autre caractéristique de l'invention, une régulation complémentaire de la précédente ajuste la température de condensation de la pompe à chaleur au niveau le plus bas compatible avec le transfert thermique vers les circuits consommateurs, après mélange aux autres circuits de récupération. Ce bas niveau de température, ajusté en temps réel en 55 fonction de l'état des circuits consommateurs, permet, à tout moment, de fonctionner avec le meilleur coefficient de performance possible de la pompe à chaleur. According to another characteristic of the invention, a regulation comparing the measurements of the thermal parameters of the system, the pre-recorded curves of hourly and daily thermal consumptions, and the state of the consumer circuits makes it possible, at any time, to use the all the heat available by the anticipated switching of the energy in the different circuits. According to another characteristic of the invention, a regulation complementary to the preceding one adjusts the condensing temperature of the heat pump to the lowest level compatible with the heat transfer to the consumer circuits, after mixing with the other recovery circuits. This low temperature level, adjusted in real time according to the state of the consumer circuits, makes it possible, at any time, to operate with the best possible coefficient of performance of the heat pump.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, et à l'examen de la figure Il jointe en annexes, qui représente à titre d'exemple non limitatif un 60 mode de réalisation de l'invention. The invention will be better understood on reading the detailed description which follows, and on examining FIG. 11 attached to the appendices, which represents by way of nonlimiting example an embodiment of the invention.

La figure II représente l'invention intégrée à un système de pluri-génération d'électricité et de chaleur. L'énergie thermique étant utilisée pour des besoins différents. Figure II shows the integrated invention to a multi-generation system of electricity and heat. Thermal energy being used for different needs.

65 Dans la figure II, la machine entraînante (1) de la génératrice électrique (ici un moteur gaz ou Diesel) est solidaire de la génératrice entraînée (2). Un premier circuit de récupération de chaleur valorise les gaz d'échappements (3) dans un échangeur thermique (4) afin de générer de l'eau chaude pressurisée ou de la vapeur dans le circuit (6). Les gaz d'échappements à une température supérieure à la température de condensation de ses composants sont évacués 70 dans le conduit (5). Le groupe d'eau glacée par absorption (7) peut être à simple ou mufti-étage. Son générateur est alimenté en chaleur par le circuit (6), l'évaporateur alimente le circuit d'eau glacée (8) et la chaleur à basse température (30 °C) est évacuée du condenseur et de l'absorbeur par le circuit (9). In Figure II, the driving machine (1) of the electric generator (here a gas or diesel engine) is integral with the driven generator (2). A first heat recovery circuit evaluates the exhaust gas (3) in a heat exchanger (4) to generate pressurized hot water or steam in the circuit (6). The exhaust gases at a temperature above the condensing temperature of its components are discharged into the duct (5). The absorption chiller (7) may be single or multi-stage. Its generator is supplied with heat by the circuit (6), the evaporator supplies the chilled water circuit (8) and the heat at low temperature (30 ° C) is evacuated from the condenser and the absorber by the circuit ( 9).

75 Le circuit (9) de chaleur basse température (30 °C) est refroidi par l'évaporateur de la pompe à chaleur (10), elle-même entrainée par le moteur électrique (11). The circuit (9) low temperature heat (30 ° C) is cooled by the evaporator of the heat pump (10), itself driven by the electric motor (11).

La pompe à chaleur (10) a deux fonctions : la première est de refroidir le condenseur et l'absorbeur du groupe d'eau glacée (7), au travers du circuit (9). La seconde est d'élever 80 l'énergie thermique basse température du circuit (9) à un niveau de température utilisable par les circuits consommateurs de chaleur. Le niveau de température en sortie de condenseur de la pompe à chaleur (circuit 12) sera maintenu en permanence au minimum nécessaire afin de faire fonctionner la pompe à chaleur avec un coefficient de performance élevé grâce à une faible différence de température entre les circuits évaporateur et condenseur. Le haut niveau 85 du coefficient de performance de la pompe à chaleur est essentiel pour le rendement énergétique global. Ce haut rendement par faible différence de température entre les circuits évaporateur et condenseur est rendu possible par l'élévation de la température de l'énergie produite dans le circuit (12), par mélange avec la chaleur à plus haute température du circuit eau du moteur alternatif (1) dans le circuit (13) et, à certaines périodes du cycle, avec le 90 circuit récupéré sur l'échappement (6 bis), ainsi que, éventuellement, avec d'autres circuit de récupération ou de génération. The heat pump (10) has two functions: the first is to cool the condenser and the absorber of the chiller (7), through the circuit (9). The second is to raise the low-temperature thermal energy of the circuit (9) to a temperature level usable by the heat-consuming circuits. The condenser outlet temperature level of the heat pump (circuit 12) will be permanently maintained at the minimum necessary in order to operate the heat pump with a high coefficient of performance due to a small temperature difference between the evaporator and evaporator circuits. condenser. The high level 85 coefficient of performance of the heat pump is essential for overall energy efficiency. This high efficiency by low temperature difference between the evaporator and condenser circuits is made possible by raising the temperature of the energy produced in the circuit (12) by mixing with the heat at higher temperature of the engine water circuit. alternatively (1) in the circuit (13) and, at certain periods of the cycle, with the 90 circuit recovered on the exhaust (6a), as well as possibly with other recovery or generation circuit.

Dans le mode de réalisation de l'innovation de la figure II, les utilisations de l'énergie thermique sont : le groupe d'eau glacée à absorption, la génération d'eau chaude sanitaire 95 (15) et le dessalement d'eau de mer par évapo-condensation (16), l'eau douce étant stockée dans le réservoir (18). In the embodiment of the innovation in Figure II, the uses of thermal energy are: the absorption chiller, the domestic hot water generation 95 (15) and the desalination of sea by evapo-condensation (16), the fresh water being stored in the tank (18).

L'élévation en température du circuit (12) par adjonction des autres circuits de récupération permet d'atteindre le niveau de température requis par le transfert de température vers les 100 circuits d'utilisation de la chaleur (15) et (16) de la figure II. The temperature rise of the circuit (12) by adding the other recovery circuits makes it possible to reach the temperature level required by the temperature transfer to the 100 heat utilization circuits (15) and (16) of the figure II.

L'ensemble des paramètres énergétiques est géré par l'armoire de contrôle et régulation et de commande (20) et les liaisons d'instrumentation marquées en pointillées sur la figure II. The set of energy parameters is managed by the control and regulation and control cabinet (20) and the instrumentation links marked in dotted lines in FIG.

105 Outre les fonctions de régulation classique, cette armoire de régulation par automate (20) assure en permanence : la régulation dynamique de l'ensemble des paramètres, la maximisation de la chaleur gratuite récupérée dans les différents circuits et le maintient au plus haut du coefficient de performance de la pompe à chaleur (10). 105 In addition to the conventional control functions, this PLC control cabinet (20) permanently ensures: the dynamic regulation of all the parameters, the maximization of the free heat recovered in the various circuits and maintains it at the highest of the coefficient performance of the heat pump (10).

110 En fonction de la puissance électrique produite par la génératrice (2), la régulation anticipe les puissances thermiques récupérables dans les circuits de cogénération : sur les gaz d'échappements (3) ainsi que sur le circuit eau du carter moteur (13). According to the electric power produced by the generator (2), the regulation anticipates the recoverable heat capacities in the cogeneration circuits: on the exhaust gas (3) as well as on the water circuit of the crankcase (13).

Les besoins thermiques des circuits de récupération d'énergie sont également connus par 115 mesure et mémorisation des courbes d'évolution. The thermal requirements of the energy recovery circuits are also known by measuring and memorizing the evolution curves.

Dans le mode de réalisation de la figure II, la quantité d'énergie frigorifique absorbée par le circuit (8) est mesurée et comparée aux courbes typiques mémorisées pour anticiper son évolution horaire et journalière. La quantité de chaleur disponible dans le circuit (6bis) sera 120 ainsi déterminée par calcul. Il en va de même pour les puissances thermiques nécessaires et leurs évolutions dans les circuits d'eau-chaude sanitaire (15) et de dessalement d'eau de mer (16). In the embodiment of FIG. II, the quantity of cooling energy absorbed by the circuit (8) is measured and compared with the typical stored curves in order to anticipate its hourly and daily evolution. The amount of heat available in the circuit (6bis) will be 120 thus determined by calculation. It is the same for the necessary thermal powers and their evolutions in the domestic hot-water (15) and desalination (15) circuits.

Cette unité de régulation analyse en temps réel l'ensemble des paramètres de puissance 125 électrique, frigorifique et thermique demandés par les différents circuits intégrants ces valeurs et les comparant aux courbes typiques mémorisée. L'armoire de régulation (20) commande les organes de réglage afin de permettre la récupération maximale de la chaleur par anticipation des réglages en fonction des variations des paramètres énergétiques mesurés par rapport aux paramètres attendus (mis en mémoire). 130 De plus, l'armoire de régulation (20) maintiendra le coefficient de performance de la pompe à chaleur (10) au plus haut, en maintenant la température dans le circuit (12) au minimum de l'utilisable dans les systèmes (15) et (16) après lui avoir ajouté l'énergie thermique des circuits (13), (6bis) et, éventuellement, d'autres circuits de récupération, et, ou de génération. 135 Grâce à ces anticipations sur l'ensemble des circuits générateurs et consommateurs de chaleur, la régulation permet de récupérer la totalité de l'énergie cogénérée par une utilisation toujours optimale des flux dans les différents circuits consommateurs ou vers les stockages d'énergie thermique (eau chaude ou eau glacée) ou vers le stockage du résultat du 140 travail de l'énergie thermique tel l'eau dessalée. This control unit analyzes in real time all the power parameters 125 electrical, refrigerating and thermal demanded by the various circuits integrating these values and comparing them to the typical curves stored. The control cabinet (20) controls the regulating members to allow maximum heat recovery by anticipating the adjustments as a function of the variations of the energy parameters measured with respect to the expected parameters (stored in memory). In addition, the control cabinet (20) will maintain the coefficient of performance of the heat pump (10) highest, keeping the temperature in the circuit (12) at the minimum usable in the systems (15). ) and (16) after adding thereto the thermal energy of the circuits (13), (6bis) and, optionally, other recovery circuits, and, or generation. 135 Thanks to these expectations on all heat generating and heating circuits, the regulation makes it possible to recover all of the cogenerated energy through an always optimal use of the flows in the various consumer circuits or to the thermal energy storage ( hot water or chilled water) or to the storage of the result of the work of thermal energy such as desalinated water.

La régulation permet donc un aiguillage anticipé de l'énergie thermique vers, si nécessaire, le stockage d'eau glacée (19) ou l'eau chaude sanitaire (15), ainsi que vers le bassin d'eau dessalée (18). 145 De plus, l'armoire de régulation pilote la température de condensation de la pompe à chaleur afin que celle-ci travaille en permanence avec le meilleur coefficient de performance possible. Régulant la température de condensation de la pompe à chaleur (10), elle pilote la température de l'eau dans le circuit (12). Cette température sera en permanence ajustée afin 150 de maximiser le coefficient de performance et la récupération. The regulation thus allows an anticipated switching of the thermal energy to, if necessary, the storage of chilled water (19) or domestic hot water (15), as well as to the desalinated water basin (18). In addition, the control cabinet controls the condensing temperature of the heat pump so that it works continuously with the best possible coefficient of performance. Regulating the condensing temperature of the heat pump (10), it controls the temperature of the water in the circuit (12). This temperature will be permanently adjusted in order to maximize the coefficient of performance and recovery.

Exemple de régulation du système décrit dans la figure II : si le système à un instant t ne nécessite pas de besoin de dessalement et que la totalité de la chaleur du circuit d'échappement (6) est consommée par le groupe d'eau glacé (7) (pas d'énergie thermique 155 dans le circuit (6bis)). Example of regulation of the system described in Figure II: if the system at a time t does not require desalination and all the heat of the exhaust system (6) is consumed by the chilled water unit ( 7) (no heat energy 155 in the circuit (6a)).

Si le stockage d'eau chaude sanitaire est à 55°C, le transfert thermique avec une différence de température de 5°C se fait avec de l'eau à 60°C. La régulation pilote la température de condensation de la pompe à chaleur afin que son circuit (12), mélangé au circuit eau-moteur 160 (13), soit à 60°C. La température dans le circuit (12) sera donc la plus basse possible dans cette situation donnée et permettra donc le meilleur coefficient de performance possible de la pompe à chaleur. Cela reste possible dans tous les états du système. If the hot water storage is at 55 ° C, the heat transfer with a temperature difference of 5 ° C is done with water at 60 ° C. The control controls the condensing temperature of the heat pump so that its circuit (12), mixed with the water-motor circuit 160 (13), is at 60 ° C. The temperature in the circuit (12) will therefore be as low as possible in this given situation and therefore allow the best possible coefficient of performance of the heat pump. This remains possible in all states of the system.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la génération d'électricité dans 165 les sites isolés dont les besoins de chaleur sont importants, qu'ils soient utilisés directement ou transformés. The device according to the invention is particularly intended for the generation of electricity in isolated sites whose heat needs are important, whether used directly or transformed.

Claims (3)

Revendications1- Procédé de valorisation de l'énergie utilisant une pompe à chaleur afin d'utiliser l'énergie thermique basse température dissipée notamment par les groupes de production d'eau glacée à absorption, et dont l'énergie thermique récupérée en aval de la pompe à chaleur est mélangée à d'autres circuits de récupération et/ ou de génération afin d'atteindre 175 la température minimale d'utilisation de cette énergie dans les différents circuits consommateurs en maintenant le coefficient de performance le plus élevé possible. Claims1- A method of energy recovery using a heat pump to use the low temperature heat energy dissipated in particular by absorption chilled water production units, and whose thermal energy recovered downstream of the pump The heat exchanger is mixed with other recovery and / or generation circuits in order to reach the minimum utilization temperature of this energy in the various consumer circuits while maintaining the highest coefficient of performance possible. 2- Procédé de valorisation selon la revendication 1 utilisant une régulation permettant de maximiser l'énergie thermique récupérée en adaptant par anticipation les paramètres de 180 réglage après analyse des variations mesurées et comparaison aux courbes typiques. Une telle régulation permettant de toujours utiliser la chaleur récupérée vers les circuits consommateurs ou vers unités de stockage d'énergie thermique (exemple : eau chaude/eau glacée) ou des résultats de l'utilisation de l'énergie thermique (exemple : eau dessalée) 185 2. The upgrading method according to claim 1 using a regulation for maximizing the recovered thermal energy by adapting the adjustment parameters by anticipation after analysis of the measured variations and comparison with the typical curves. Such a regulation making it possible always to use the recovered heat towards the consumer circuits or towards thermal energy storage units (example: hot water / iced water) or results of the use of thermal energy (example: desalinated water) 185 3- Procédé de valorisation selon les revendications 1 et 2, qui utilise une régulation couplée à la précédente qui pilote la température de condensation de la pompe à chaleur. Le réglage de la température de condensation permet, après mélange avec les autres circuits de cogénération un transfert thermique efficace vers les circuits consommateurs. Cela permet de maintenir le coefficient de performance de la pompe à chaleur au plus haut dans toutes les 190 configurations du système. 3- recovery process according to claims 1 and 2, which uses a control coupled to the preceding which drives the condensation temperature of the heat pump. The condensation temperature setting allows, after mixing with the other cogeneration circuits, an efficient heat transfer to the consumer circuits. This keeps the heat pump performance coefficient highest in all 190 system configurations.
FR1000194A 2010-01-19 2010-01-19 METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS Withdrawn FR2955381A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1000194A FR2955381A1 (en) 2010-01-19 2010-01-19 METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS
KR1020127021622A KR101736913B1 (en) 2010-01-19 2011-01-19 Thermal power upgrade facility
PCT/FR2011/000031 WO2011089338A2 (en) 2010-01-19 2011-01-19 Thermal power upgrade facility
EP11704647A EP2526352A2 (en) 2010-01-19 2011-01-19 Thermal power upgrade facility
US13/521,385 US8820099B2 (en) 2010-01-19 2011-01-19 Thermal power upgrade facility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1000194A FR2955381A1 (en) 2010-01-19 2010-01-19 METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2955381A1 true FR2955381A1 (en) 2011-07-22

Family

ID=42830202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1000194A Withdrawn FR2955381A1 (en) 2010-01-19 2010-01-19 METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8820099B2 (en)
EP (1) EP2526352A2 (en)
KR (1) KR101736913B1 (en)
FR (1) FR2955381A1 (en)
WO (1) WO2011089338A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103206752A (en) * 2012-01-11 2013-07-17 江苏心日源建筑节能科技有限公司 Spring and autumn mode system of small ground-source heat pump unit and running method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8950199B2 (en) * 2010-03-27 2015-02-10 Perfectly Green Corporation System and method for energy allocation
US9740228B2 (en) 2015-05-29 2017-08-22 Perfectly Green Corporation System, method and computer program product for energy allocation
KR102390418B1 (en) 2019-04-30 2022-04-26 주식회사 하플사이언스 Composition for preventing or treating hair loss comprising hapln1
PE20221897A1 (en) 2020-03-10 2022-12-15 Bechtel Energy Tech And Solutions Inc DESALINATION SYSTEM WITH LOW ENERGY EJECTOR

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989183A (en) * 1973-12-20 1976-11-02 Projectus Industripdukter Ab Method and apparatus employing a heat pump for heating fluids in different flow circuits
FR2453380A1 (en) * 1979-04-04 1980-10-31 Rauline Jean Heat pump operating on thermal condensation - extracts latent heat from gas stream passing through heat exchangers
GB1603574A (en) * 1977-04-27 1981-11-25 Pitcher F Energy efficient process for desalinizing water
DE3540327A1 (en) * 1984-11-22 1986-05-22 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Method for operating a plurality of heat sources
US20030178498A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Kenichi Saitoh Heat pump hot-water supply system
US20040144528A1 (en) * 2002-02-12 2004-07-29 Keijiro Kunimoto Heat pump water heater
WO2006041388A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 Första Närvärmeverket Ab Heating installation and heating method
WO2007004962A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 Thermia Värme Ab Control device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328677A (en) * 1980-09-23 1982-05-11 Milton Meckler Peltier freeze concentration process
US4505728A (en) * 1981-10-28 1985-03-19 Cheng Chen Yen Vacuum freezing multiple phase transformation process and apparatus for use therein
JPS58129172A (en) * 1982-01-29 1983-08-02 株式会社日立製作所 Cooling facility
US5181387A (en) * 1985-04-03 1993-01-26 Gershon Meckler Air conditioning apparatus
US4903503A (en) * 1987-05-12 1990-02-27 Camp Dresser & Mckee Air conditioning apparatus
US4987748A (en) * 1986-03-19 1991-01-29 Camp Dresser & Mckee Air conditioning apparatus
US4987750A (en) * 1986-07-08 1991-01-29 Gershon Meckler Air conditioning apparatus
US5193352A (en) * 1991-05-03 1993-03-16 Amsted Industries, Inc. Air pre-cooler method and apparatus
JP3158518B2 (en) * 1991-08-02 2001-04-23 東京瓦斯株式会社 Absorption heat pump controller
US5207075A (en) * 1991-09-19 1993-05-04 Gundlach Robert W Method and means for producing improved heat pump system
US5791157A (en) * 1996-01-16 1998-08-11 Ebara Corporation Heat pump device and desiccant assisted air conditioning system
JP2001074322A (en) * 1999-09-03 2001-03-23 Daikin Ind Ltd Refrigerating system
PT1290384E (en) * 2000-05-26 2006-08-31 Teknologisk Inst INTEGRATED DISHESTER AND CONDENSER
US6574979B2 (en) * 2000-07-27 2003-06-10 Fakieh Research & Development Production of potable water and freshwater needs for human, animal and plants from hot and humid air
KR100694551B1 (en) * 2001-02-16 2007-03-13 가부시끼가이샤 마에가와 세이사꾸쇼 Inter-region thermal complementary system by distributed cryogenic and thermal devices
WO2008127228A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-23 Utc Power Corporation A method and system for rejecting heat in an absorption chiller

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989183A (en) * 1973-12-20 1976-11-02 Projectus Industripdukter Ab Method and apparatus employing a heat pump for heating fluids in different flow circuits
GB1603574A (en) * 1977-04-27 1981-11-25 Pitcher F Energy efficient process for desalinizing water
FR2453380A1 (en) * 1979-04-04 1980-10-31 Rauline Jean Heat pump operating on thermal condensation - extracts latent heat from gas stream passing through heat exchangers
DE3540327A1 (en) * 1984-11-22 1986-05-22 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Method for operating a plurality of heat sources
US20040144528A1 (en) * 2002-02-12 2004-07-29 Keijiro Kunimoto Heat pump water heater
US20030178498A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Kenichi Saitoh Heat pump hot-water supply system
WO2006041388A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 Första Närvärmeverket Ab Heating installation and heating method
WO2007004962A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 Thermia Värme Ab Control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103206752A (en) * 2012-01-11 2013-07-17 江苏心日源建筑节能科技有限公司 Spring and autumn mode system of small ground-source heat pump unit and running method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120128632A (en) 2012-11-27
US8820099B2 (en) 2014-09-02
WO2011089338A3 (en) 2011-10-27
KR101736913B1 (en) 2017-05-17
WO2011089338A2 (en) 2011-07-28
EP2526352A2 (en) 2012-11-28
US20120324924A1 (en) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Basrawi et al. Effect of ambient temperature on the performance of micro gas turbine with cogeneration system in cold region
EP2856040B1 (en) Method of regulating a plant comprising cogenerating installations and thermodynamic systems intended for air conditioning and/or heating
EP2326801B1 (en) Cogeneration device
RU2530938C2 (en) System, method and device to increase efficiency of kalina cycle
FR2955381A1 (en) METHOD FOR THE VALORISATION OF LOW TEMPERATURE THERMAL ENERGY IN MULTI-GENERATION SYSTEMS
KR101188335B1 (en) Ocean geothermal power generation system using multi-staged rankine cycle
JP2016502635A (en) Thermal energy storage system with combined heating and cooling machine and method of using the thermal energy storage system
Heteu et al. Economie d'énergie en Trigeneration
FR2981129A1 (en) METHOD AND IMPROVED SYSTEM FOR CONVERTING MARINE THERMAL ENERGY.
KR101500489B1 (en) Ocean Thermal Energy Conversion System Using Discharge of Seawater Heat Pump
FR2924746A1 (en) INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICITY FROM SOLAR ENERGY.
JP2019027339A (en) Combined cycle power generation plant and its operation method
EP3748274A1 (en) System for co-producing electrical energy and hot and cold thermal energy and associated method
FR3090734A1 (en) System of cogeneration of electrical energy and thermal energy by a Rankine cycle module
Sharma et al. Energy and exergy investigations upon tri-generation based combined cooling, heating, and power (CCHP) system for community applications
Ding et al. Dynamic response characteristics and economic analyses of two solar-assisted multi-generation systems
EP3748137A1 (en) System for co-producing electrical energy and cold thermal energy and associated method
RU111581U1 (en) STEAM TURBINE POWER PLANT WITH AN ABSORPTION REFRIGERATING MACHINE IN A SYSTEM OF CIRCULATING WATER COOLING OF A STEAM TURBINE CONDENSER
Zadeh et al. Multi-objective optimal design of solar-gas turbine driven polygeneration system based on 4E analysis
Osintsev et al. Using refrigeration machines and heat pumps in the cycle of steam generator in agricultural industry
RU2382959C2 (en) Air turbine-driven plant
Shaaban Performance optimization of an integrated solar combined cycle for the cogeneration of electricity and fresh water
SU556230A1 (en) Power plant
Lin et al. Full-Link Energy Efficiency Analysis of Wind Powered Heating System based on Energy Flow Chart
Kohansal Vajargah et al. Energy, Exergy and Economic Analysis of a Multi-Generation System Using the Waste Heat of a Wind Turbine

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

ST Notification of lapse

Effective date: 20220905